DE102005004388B4 - Temperature-based vehicle wake-up strategy to prevent fuel cell freezing - Google Patents

Temperature-based vehicle wake-up strategy to prevent fuel cell freezing Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle, mit den Schritten:a) Messen der Temperatur in der Nähe des Brennstoffzellenfahrzeugs, wenn die Fahrzeugzündung abgestellt wurde; undb) Spülen von Luft oder Stickstoff durch die Brennstoffzelle, wenn die Umgebungstemperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur sinkt, wobei die Brennstoffzelle ausreichend lange mit Luft oder Stickstoff gespült wird, um eine ausreichende Menge Wasser aus der Brennstoffzelle zu entfernen, so dass die Brennstoffzelle durch das Frieren von Wasser nicht beschädigt wird, und Speichern des Auftretens des Schrittes des Spülens von Luft oder Stickstoff durch die Brennstoffzelle in einer Steuerung, welche die Luft oder Stickstoff anstellt, so dass dann, falls das Fahrzeug über die vorherbestimmte Temperatur aufwärmt und sodann unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, Schritt b) solange nicht wiederholt wird, bis der Motor einen weiteren Anschalt- und Abstellzyklus durchläuft.A method for removing moisture from a fuel cell, comprising the steps of:a) measuring the temperature in the vicinity of the fuel cell vehicle when the vehicle ignition has been switched off; andb) purging air or nitrogen through the fuel cell when the ambient temperature drops below a predetermined temperature, wherein the fuel cell is purged with air or nitrogen for a sufficient time to remove a sufficient amount of water from the fuel cell so that the fuel cell is freed is not damaged by water, and storing the occurrence of the step of purging air or nitrogen through the fuel cell in a controller that turns on the air or nitrogen so that if the vehicle warms up above the predetermined temperature and then below the predetermined temperature falls, step b) is not repeated until the engine goes through another start and stop cycle.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle sowie ein System dafür, insbesondere bezieht es sich auf den Gefrierschutz von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen und Systeme zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug. Sie bezieht sich also auf das Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Fahrzeugbrennstoffzelle während Zeiträumen des Nichtbetriebs, um eine Zersetzung durch Erfrieren zu vermeiden.The invention relates to methods for removing moisture from a fuel cell and a system therefor, more particularly it relates to freeze protection of fuel cell powered vehicles and systems for removing moisture from a fuel cell in a vehicle. Thus, it relates to the removal of moisture from a vehicle fuel cell during periods of non-operation to avoid freeze degradation.

Brennstoffzellen sind Vorrichtungen, die Elektrizität durch ein elektrochemisches Verfahren ohne Brennstoffverbrennung produzieren. In der typischen Brennstoffzelle werden Wasserstoffgas und Sauerstoffgas elektrochemisch kombiniert, um Elektrizität zu produzieren. Der in diesem Verfahren eingesetzte Wasserstoff kann aus einem natürlichen Gas oder Methanol erhalten werden, während Luft als Sauerstoffquelle dient. Die einzigen Nebenprodukte dieses Verfahrens sind Wasserdampf und Wärme. Demzufolge reduzieren Brennstoffzellen angetriebene Elektrofahrzeuge Emissionen und das Bedürfnis an konventionellen fossilen Brennstoffen, indem der Verbrennungsmotor eliminiert wird (beispielsweise bei reinen Elektrofahrzeugen vollständig) oder indem der Motor lediglich an seinem effizientesten/bevorzugten Betriebspunkten betrieben wird (beispielsweise in elektrischen Hybridfahrzeugen). Obwohl Brennstoffzellen angetriebene Fahrzeuge reduzierte Fahrzeugemissionen haben, besitzen sie andere Nachteile.Fuel cells are devices that produce electricity through an electrochemical process without burning fuel. In the typical fuel cell, hydrogen gas and oxygen gas combine electrochemically to produce electricity. The hydrogen used in this process can be obtained from a natural gas or methanol, while air serves as the oxygen source. The only by-products of this process are water vapor and heat. As a result, fuel cell electric vehicles reduce emissions and the need for conventional fossil fuels by eliminating the internal combustion engine (e.g. entirely in pure electric vehicles) or by only operating the engine at its most efficient/preferred operating points (e.g. in hybrid electric vehicles). Although fuel cell powered vehicles have reduced vehicle emissions, they have other disadvantages.

Die typische Brennstoffzelle umfaßt beispielsweise eine Anode und eine Kathode, die durch einen Polymerelektrolyten oder eine Protonenaustauschmembran (PEM) getrennt sind. Jede der beiden Elektroden kann mit einer dünnen Platinschicht überzogen sein. An der Anode wird der Wasserstoff katalytisch in Elektron und Wasserstoffion aufgespalten. Das Elektron liefert Elektrizität, wenn sich das Wasserstoffion durch die Polymermembran in Richtung der Kathode bewegt. An der Kathode kombinieren die Wasserstoffionen mit Sauerstoff aus der Luft und Elektronen unter Bildung von Wasser. Bei einer typischen Automobilanwendung erfordert der hohe Energiebedarf, mehrere Brennstoffzellen gemeinsam zu kombinieren, um einen Brennstoffzellenstapel zu bilden.For example, the typical fuel cell includes an anode and a cathode separated by a polymer electrolyte or a proton exchange membrane (PEM). Each of the two electrodes can be coated with a thin layer of platinum. At the anode, the hydrogen is catalytically split into electrons and hydrogen ions. The electron provides electricity as the hydrogen ion moves through the polymer membrane toward the cathode. At the cathode, the hydrogen ions combine with oxygen from the air and electrons to form water. In a typical automotive application, the high power demand requires multiple fuel cells to be combined together to form a fuel cell stack.

Obwohl die derzeitige Brennstoffzellentechnologie eine beträchtliche Verbesserung für Automobilanwendungen erfahren hat, besteht eine Tendenz, dass Wasser im Brennstoffzellenstapel und damit verbundenen Komponenten des Systems verbleibt, wenn das Fahrzeug nach dem Betrieb abgeschaltet wird. Derartiges verbleibendes Wasser schädigt das Brennstoffzellenverhalten, speziell bei kaltem Wetter, wenn die Temperatur unter den Wassergefrierpunkt fällt. Die Ausbildung von Eisteilchen kann beispielsweise die Polymermembran einer PEM-Brennstoffzelle oder andere Komponenten im System, wie die.Leitungen für entionisiertes Wasser, schädigen.Although current fuel cell technology has seen significant improvement for automotive applications, there is a tendency for water to remain in the fuel cell stack and associated system components when the vehicle is shut down after operation. Such residual water is detrimental to fuel cell performance, especially in cold weather when the temperature falls below the water freezing point. For example, the formation of ice particles can damage the polymer membrane of a PEM fuel cell or other components in the system, such as the deionized water lines.

So ist aus der DE 103 25 754 A1 ein Verfahren zum Spülen von Brennstoffzellen mit einem Trocknungsmedium bei fallenden Temperaturen, die Gefrieren bewirken könnten. Allerdings wird - im Gegensatz zur Erfindung - keine Memoryfunktion bekannt, die entsprechend einem vorherigen Trocknungsvorgang einen weiteren Trocknungsvorgang erst nach Betrieb des Motors veranlasst. Durch diese Funktion kann aber unnötiges energieaufwändiges Spülen vermieden werden.That's it DE 103 25 754 A1 a method of flushing fuel cells with a desiccant medium when temperatures drop that could cause freezing. However, in contrast to the invention, no memory function is known which, in accordance with a previous drying process, initiates a further drying process only after the engine has been in operation. With this function, however, unnecessary, energy-intensive rinsing can be avoided.

US 2002/0009623 A1 betrifft das Trocknen einer Brennstoffzelle nach Abschalten des Betriebs, wobei aber keine temperaturabhängige Trocknung der Zelle durchgeführt wird, was zu energetisch unnötigen Spülvorgängen führt. US 2002/0009623 A1 relates to the drying of a fuel cell after the operation has been switched off, but no temperature-dependent drying of the cell is carried out, which leads to flushing processes which are unnecessary in terms of energy.

DE103 14 820 A1 bezieht sich ebenfalls auf ein Trocknungsverfahren, das allerdings komplexe Verfahrensschritte benötigt. DE103 14 820 A1 also refers to a drying process, which, however, requires complex process steps.

Demzufolge besteht ein Bedarf an einem verbesserten Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Entfernen von Wasser aus einem Brennstoffzellenstapel und dem System, bevor derartiges Wasser frieren und die Brennstoffzellenstrukturen und andere Systemkomponenten schädigen kann. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.Accordingly, there is a need for an improved fuel cell system and method for removing water from a fuel cell stack and the system before such water can freeze and damage the fuel cell structures and other system components. It is therefore the object of the invention to avoid the disadvantages of the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved according to the invention by a method having the features of patent claim 1 and by a system having the features of patent claim 12 . Advantageous developments result from the dependent claims.

Die Erfindung umgeht die Probleme des Standes der Technik, indem bei einer Ausführungsform ein Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem Brennstoffzellensystem und anderen Automobilsystemkomponenten geschaffen wird. Die Anwesenheit von flüssigem Wasser in einem Brennstoffzellenstapel ist beispielsweise unerwünscht, falls die Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, da die Brennstoffzellenstapel Komponenten dann der Zersetzung und sogar Zerstörung durch Eisbildung und Expansion unterliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafter Weise angewendet, um alle Zellenkomponenten, die durch Frieren zersetzt werden könnten, zu schützen. Ferner ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur auf PEM-Brennstoffzellen eingeschränkt, sondern kann auch zum Schutz empfindlicher Komponenten anderer Brennstoffzellentypen eingesetzt werden, wie Feststoffoxid Brennstoffzellen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt das Messen der Umgebungstemperatur in der Nähe einer Brennstoffzelle nach Abschalten der Fahrzeugzündung und anschliessendes Spülen der Brennstoffzelle mit einem feuchtigkeitsentfernenden, wenn die Umgebungstemperatur auf einen vorherbestimmten Temperaturwert gefallen ist. Das feuchtigkeitsentfernende Medium wird ausreichend lange durch die Brennstoffzelle geleitet, um eine ausreichende Menge Wasser aus dem Brennstoffzellensystem zu entfernen, um die Brennstoffzelle vor Frieren zu schützen. Der Brennstoffzellenstapel besteht aus vielen individuellen Zellen, die elektrisch in Serie zusammengestapelt sind, um eine Energiequelle mit einer vorgegebenen Spannung und Strom zu erhalten. Es benötigt bei dieser Ausführungsform Luft und Wasserstoff von einer externen Quelle, um Elektrizität zu generieren. Produktwasser, das aus der Kombination von Sauerstoff und Wasserstoff stammt, wird im Brennstoffzellensystem durch das erfindungsgemäße Verfahren gemanagt. Dieses Produktwasser wird durch das erfindungsgemäße Verfahren entfernt. Flüssiges Kühlmittel wird ebenfalls zum Brennstoffzellenstapel zugeführt, falls notwendig, um eine geeignete Betriebstemperatur aufrecht zu erhalten.The invention circumvents the problems of the prior art by providing, in one embodiment, a method for removing moisture from a fuel cell system and other automotive system components. For example, the presence of liquid water in a fuel cell stack is undesirable if the temperature drops below freezing because the fuel cell stack components are then subject to degradation and even destruction through icing and expansion. The method of the invention is advantageously used to protect any cell components that could be degraded by freezing. Furthermore, the application of the method according to the invention is not only limited to PEM fuel cells, but can also be used to protect sensitive components of other types of fuel cells, such as solid oxide fuel cells. The method of the invention comprises measuring the ambient temperature in the vicinity of a fuel cell after the vehicle ignition has been switched off and then flushing the fuel cell with a dehumidifier when the ambient temperature has dropped to a predetermined temperature value. The moisture-removing medium is passed through the fuel cell for a sufficient time to remove a sufficient amount of water from the fuel cell system to protect the fuel cell from freezing. The fuel cell stack consists of many individual cells that are electrically stacked together in series to provide a power source of a predetermined voltage and current. It requires air and hydrogen from an external source in this embodiment to generate electricity. Product water, which originates from the combination of oxygen and hydrogen, is managed in the fuel cell system by the method according to the invention. This product water is removed by the process of the present invention. Liquid coolant is also supplied to the fuel cell stack if necessary to maintain a proper operating temperature.

Weiterhin wird ein System zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 12 geschaffen. Das erfindungsgemäße System umfaßt eine Temperaturmessvorrichtung, die die Temperatur nahe der Brennstoffzelle in einem Fahrzeug mißt, eine Quelle feuchtigkeitsentfernenden Mediums, eine Leitung zum Transportieren des feuchtigkeitsentfernenden Mediums zur Brennstoffzelle und eine Steuerung, die Temperaturdaten vom Temperaturmeßgerät erhält. Die Temperatursteuerung initiiert einen Mediumfluss, bei dem feuchtigkeitsentfernendes Medium durch die Brennstoffzelle gedrückt wird, wenn die Umgebungstemperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur fällt. Die Steuerung erinnert sich, dass ein Mediumflussereignis während einer vorgegebenen Motorabschaltperiode aufgetreten ist, so dass dann, falls das Fahrzeug über die vorbestimmte Temperatur erwärmt und danach unter die vorbestimmte Temperatur fällt, ein nachfolgender Mediumfluss so lange nicht veranlaßt wird, bis das Fahrzeug einen weiteren Motor An- und Abschaltzyklus durchlaufen ist. Wie oben angegeben, mißt die Temperaturmessvorrichtung die Umgebungstemperatur kontinuierlich oder in sukzessiven Zeitintervallen, wenn das Fahrzeug nicht betrieben wird. Die vorherbestimmte Temperatur wird die gleiche, wie oben für die erfindungsgemäßen Verfahren angegeben, sein.Furthermore, a system for removing moisture from a fuel cell in a vehicle using the inventive methods according to claim 12 is provided. The system of the present invention includes a temperature measuring device that measures the temperature near the fuel cell in a vehicle, a moisture-removing medium source, a pipe for transporting the moisture-removing medium to the fuel cell, and a controller that receives temperature data from the temperature measuring device. The temperature controller initiates a media flow that forces moisture-removing media through the fuel cell when the ambient temperature falls below a predetermined temperature. The controller remembers that a fluid flow event occurred during a predetermined engine off period such that if the vehicle warms above the predetermined temperature and thereafter falls below the predetermined temperature, subsequent fluid flow will not be initiated until the vehicle requires another engine switch-on and switch-off cycle has been completed. As stated above, the temperature measuring device measures the ambient temperature continuously or at successive time intervals when the vehicle is not being operated. The predetermined temperature will be the same as given above for the methods of the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der speziellen Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, auf welches diese keinesfalls eingeschränkt ist, näher erläutert. Darin zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung des Brennstoffzellenwasserentfernungssystems der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Trägerschaltkreises, der im erfindungsgemäßen Brennstoffzellenwasserentfernungssystem eingesetzt wird; und
  • 3 ein Flußdiagramm, welche das erfindungsgemäße Verfahren zusammenfaßt
The invention is explained in more detail below on the basis of the specific description and the attached drawing, which shows a preferred exemplary embodiment of the invention, to which it is by no means limited. It shows:
  • 1 Figure 12 is a schematic representation of the fuel cell water removal system of the invention;
  • 2 Fig. 12 is a schematic representation of a support circuit used in the fuel cell water removal system of the present invention; and
  • 3 a flow chart summarizing the method according to the invention

Nachfolgend wird detailliert auf zur Zeit bevorzugte Zusammensetzungen oder Ausführungsformen und Verfahren gemäß der Erfindung genommen, welche zur Zeit eine der besten Möglichkeiten der Durchführung der Erfindung darstellen.Detailed below are presently preferred compositions or embodiments and methods according to the invention, which presently represent one of the best modes for carrying out the invention.

In 1 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems gegeben. Das erfindungsgemäße System wird dazu eingesetzt, um ein Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug am Frieren zu hindern. Dieses System wurde auf dem Ford Motor Company C264 Brennstoffzellenfahrzeug und anderen entsprechenden Prototypen untersucht. Das System 2 umfasst das Messen der Temperatur nahe dem Brennstoffzellenstapel 4 mit dem Thermostat 6. In diesem System wurde eine Ballard Mark V Brennstoffzelle eingesetzt. Nichtsdestoweniger können das System und die erfindungsgemäßen Verfahren virtuell jeden Typ Brennstoffzelle verwenden. Zusätzliche Beispiele umfassen Ballard Mark V oder VII Brennstoffzellen. Der Thermostat 6 kann durch irgendeinen geeigneten Temperatursensor ersetzt werden. Der Thermostat 6 ist eine Temperaturmess-vorrichtung, die dazu verwendet wird, die Temperatur in der Umgebung des Brennstoffzellensystems oder des Inlinekühlmittels, das zum Brennstoffzellenstapel 4 geführt wird, zu messen. Das von dieser Vorrichtung abgegebene Ausgangssignal ist das Signal, welches das Relais 8 steuert. Wenn die Temperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur fällt, wird das Relais 8 getriggert und sendet ein Signal an die Fahrzeugsystemsteuerung 10 über den Eingang 12. Die Fahrzeugsystemsteuerung 10 ist die Haupt - oder Mastermicrosteuerung im Fahrzeug. Die Steuerung wirkt als Mastersteuerung, welche die Gesamtfahrzeug-steuerung in der verteilten Steuerungsarchitektur steuert. Sowohl der Thermostat 6 als auch das Relais 8 werden durch die Niederspannungsquelle 14 mit Energie versorgt. Das Relais 8 ist ein typisches Automobilrelais, das dazu verwendet wird, die Steuerung der Niederspannungsenergiequelle 14 sicherzustellen. Wenn sie ein Steuersignal vom Thermostaten 6 empfängt, liefert sie Niederspannung an die Fahrzeugsystemsteuerung, welche es anstellt. Die Niederspannungsenergiequelle 14 ist eine konventionelle Niederspannungsbatterie (12Volt), die in den heutigen Fahrzeugen zu finden ist. Nach Empfang des Signals vom Relais 8 sendet die Fahrzeugsystemsteuerung 10 ein Signal zur Steuerung 16 der Hochspannungs-quelle über die Leitung 18, das die Hochspannungsquelle 20 aktiviert, den Brennstoffzellenluftkompressor 22 über die Leitung 24 dazu zu veranlassen, Luft durch den Brennstoffzellenstapel 4 fließen zu lassen. Bemerkenswerterweise wird Luft auch durch alle Brennstoffzellenkomponenten geleitet, die durch Frieren geschädigt werden könnten, wie die Leitungen für entionisiertes Wasser („DI“) und dazugehörige Komponenten. Ferner wird dann, falls nicht Luft als Feuchtigkeitsent-fernungsmedium eingesetzt wird, der Luftkompressor 22 durch einen das Feuchtig-keitsentfernungsmedium enthaltenden Tank ersetzt. Der Brennstoffzellenluftkompressor 22 ist eine Hochgeschwindigkeits-, mikrosteuerungsbasierte elektromechanische Vorrichtung, die Luft, die das Brennstoffzellensystem betritt, auf einen Druck über des Umgebungsdrucks komprimiert, um die Betriebseffizienz des Brennstoffzellensystems zu erhöhen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 10 kommuniziert auch mit der Steuerung 16 der Hochspannungsenergiequelle über das Fahrzeug-multiplexkommunikationsnetzwerk 26 und der Brennstoffzellensteuerung 28. Der Sekundärbus 29 ermöglicht Kommunikation zwischen der Brennstoffzellensteuerung 28 und dem Luftkompressor 20. Die Hochspannungs-energiequelle 16 ist die Hochspannungstraktionsbatterie, die eine alternative Energiequelle zum Antrieb des Elektromotors schafft. Die Steuerung 16 der Hochspannungsenergie ist eine untergeordnete Mikrosteuerung, die für die Steuerung des Hochspannungsbusses zuständig ist. Eine Funktion besteht darin, die korrekte Bussspannung bei zwei Hochspannungsquellen aufrecht zu erhalten: dem Brennstoffzellenstapel und der Hochspannungsbatterie. Die Brennstoffzellensteuerung 28 ist eine Mikro-steuerung, die Teil der verteilten Steuerungsarchitektur im Brennstoffzellenfahrzeug ist. In der Steuerungshierarchie ist sie eine untergeordnete Steuerung, die auf die Mastersteuerung, die Fahrzeugsystemsteuerung 10, reagiert. Die Brennstoffzellensteuerung schafft eine lokalisierte Steuerung über das gesamte Brennstoffzellensystem, ein Subsystem des Fahrzeugs. Das Brennstoffzellensystem umfaßt den Brennstoffzellenstapel und andere notwendige Hilfsvorrichtungen, die dazu dienen, Luft, Wasserstoff, Wasser und Kühlmittel im Brennstoffzellensystem zu regulieren und zu steuern. Als Analogie: Das Brennstoffzellensystem ist wie ein Verbrennungsmotor, welcher Luft ansaugt und Verteiler, das Brennstoffverteilungs-system bis zum Brennstofftank und alle entsprechenden Sensoren und Betä-tigungseinrichtungen aufweist. Schließlich wird der elektrische Antriebsmotor 30 des Fahrzeugs durch den Brennstoffzellenstapel 4 über den Bus 32 und durch die Hochspannungsquelle 20 über den Hochspannungsbus 34 mit Energie versorgt. Der elektrische Antriebsmotor 30 des Fahrzeugs ist ein Traktionsmotor, der die Räder des Fahrzeugs antreibt. Er wird durch den Brennstoffzellenstapel 4 und die Hochspannungsenergiequelle 20 mit Energie versorgt.In 1 a schematic representation of the system according to the invention is given. The system according to the invention is used to prevent a fuel cell-operated vehicle from freezing. This system was tested on the Ford Motor Company C264 fuel cell vehicle and other related prototypes. The system 2 involves measuring the temperature near the fuel cell stack 4 with the thermostat 6. A Ballard Mark V fuel cell was used in this system. Nonetheless, the system and methods of the present invention can use virtually any type of fuel cell. Additional examples include Ballard Mark V or VII fuel cells. The thermostat 6 can be replaced by any suitable temperature sensor. The thermostat 6 is a temperature measuring device used to measure the temperature around the fuel cell system or the in-line coolant supplied to the fuel cell stack 4 . The output signal from this device is the signal which controls the relay 8. When the temperature falls below a predetermined temperature, the relay 8 is triggered and sends a signal to the vehicle system controller 10 via input 12. The vehicle system controller 10 is the main or master microcontroller in the vehicle. The controller acts as a master controller that controls the overall vehicle controller in the distributed control architecture. Both the thermostat 6 and the relay 8 are supplied with energy by the low-voltage source 14 . The relay 8 is a typical automotive relay used to ensure the control of the low-voltage power source 14 . When it receives a control signal from the thermostat 6, it supplies low voltage message to the vehicle system controller, which turns it on. The low voltage power source 14 is a conventional low voltage (12 volt) battery found in today's vehicles. Upon receipt of the signal from relay 8, the vehicle system controller 10 sends a signal to the high voltage source controller 16 via line 18 which activates the high voltage source 20 to cause the fuel cell air compressor 22 via line 24 to flow air through the fuel cell stack 4 . Notably, air is also circulated through all fuel cell components that could be damaged by freezing, such as the deionized water ("DI") lines and associated components. Further, if air is not used as the moisture-removing medium, then the air compressor 22 is replaced with a tank containing the moisture-removing medium. The fuel cell air compressor 22 is a high speed, microcontroller-based electromechanical device that compresses air entering the fuel cell system to a pressure above ambient pressure to increase the operating efficiency of the fuel cell system. The vehicle system controller 10 also communicates with the high voltage power source controller 16 via the vehicle multiplex communications network 26 and the fuel cell controller 28. The secondary bus 29 enables communication between the fuel cell controller 28 and the air compressor 20. The high voltage power source 16 is the high voltage traction battery, which is an alternative power source to the Drive the electric motor creates. The high voltage power controller 16 is a sub-microcontroller responsible for controlling the high voltage bus. One function is to maintain the correct bus voltage at two high voltage sources: the fuel cell stack and the high voltage battery. The fuel cell controller 28 is a microcontroller that is part of the distributed control architecture in the fuel cell vehicle. It is a subordinate controller in the controller hierarchy that responds to the master controller, the vehicle system controller 10 . The fuel cell controller provides localized control over the entire fuel cell system, a subsystem of the vehicle. The fuel cell system includes the fuel cell stack and other necessary ancillary devices that serve to regulate and control air, hydrogen, water, and coolant in the fuel cell system. As an analogy: The fuel cell system is like an internal combustion engine, which draws in air and has manifolds, the fuel distribution system up to the fuel tank and all the appropriate sensors and controls. Finally, the vehicle's electric traction motor 30 is powered by the fuel cell stack 4 via the bus 32 and by the high voltage source 20 via the high voltage bus 34 . The vehicle's electric drive motor 30 is a traction motor that drives the wheels of the vehicle. It is powered by the fuel cell stack 4 and the high voltage power source 20 .

2 ist eine schematische Ansicht des im erfindungsgemäßen System verwendeten Triggermechanismus. Der Triggermechanismus 40 umfaßt den Thermostaten 42, der nach Messen einer Temperatur unter der vorherbestimmten Temperatur eine niedrige Spannung an Position 44, die von der 12Volt Spannungsleitung 46 durch den Resistor 48 getrennt ist, sendet. Der Zustand niedriger Spannung an Position 44 bewirkt einen temporären Zustand niedriger Spannung an Position 50, die von der Position 44 durch die Kapazität 52 getrennt ist. Eventuell kehrt die Position 50 auf einen Zustand hoher Spannung zurück, indem sie durch den Widerstand 54 auflädt. Der monostabile Multivibrator 56 mißt diesen Übergang von niedriger zu hoher Spannung an Position 50 über den Triggereingang 58, woraufhin der Ausgang 60 hoch wird. Die Pulsbreite des Ausgangspulses wird durch die Widerstände 62 und die Kapazität 64 bestimmt, deren Verbindungsleitung mit den Eingängen 66 und 68 des monostabilen Multivibrators 56 verbunden ist. Wenn der Ausgang 60 hoch wird, schließt das elektronische Lastrelais (SSR) 70 und sendet ein Signal zum Fahrzeugsteuersystem über den Ausgang 72. Schließlich mißt der monostabile Multivibrator, ob der Motor angestellt wird und setzt Eingang 74 zurück. Das Fahrzeug verwendet Eingang 74, um eine weitere zweite Abschaltebene zu vermeiden, bis ein Rückstellen des Zündschlüssels den Schaltkreis neu setzt. Das System ist durch den Eingang 76 geerdet. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem Brennstoffzellenstapel geschaffen. Die Anwesenheit von Feuchtigkeit in einem Brennstoffzellenstapel ist unerwünscht, falls die Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, da die Membran im Brennstoffzellenstapel dann der Zerstörung durch Eisbildung und Expansion unterliegt. In 3 ist ein Flussdiagramm, welches das erfindungsgemäße Verfahren zusammenfasst, gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird, wie durch Block 100 angegeben, in dem ein Herunterfahren auf der Ebene 1 durchgeführt wird, wenn die Zündung abgestellt wird, initiiert (bei einem Herunterfahren auf der Ebene 1, das bei dem Abstellen des Zündschlüssels initiiert wird). Herunterfahren auf der Ebene 1 bedeutet, dass die Zündung abgestellt wird, aber die Temperatur immer noch überwacht wird. Die Umgebungstemperatur in der Nähe der Brennstoffzelle wird gemessen, wie durch Block 102 angegeben. Falls die Temperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur sinkt (beispielsweise einen festgesetzten Punkt) (Block 104) wird ein Herunterfahren auf Ebene 2 begonnen, wie durch Block 106 gezeigt, indem Fluss des feuchtigkeitsentfernenden Mediums begonnen wird. Das feuchtigkeitsentfernende Medium kann jedes Gas sein, das Feuchtigkeit entfernen kann. Preiswerte Beispiele umfassen Luft und Stickstoff. Das feuchtigkeitsentfernende Medium kann in einem separaten Tank des Fahrzeugs befördert werden. Das bevorzugte feuchtigkeitsentfernende Medium ist aber Luft, die mit Hilfe eines auf dem Fahrzeug getragenen Kompressors eingesetzt werden kann. Das feuchtigkeitsentfernende Medium wird lange genug durchgespült, so dass zumindest ein Teil des Wassers aus der Brennstoffzelle entfernt ist. Spezifisch wird das feuchtigkeitsentfernende Medium ausreichend lange aus der Brennstoffzelle gespült, um eine ausreichende Menge des in der Brennstoffzelle befindlichen Wassers zu entfernen, so dass die Brennstoffzelle nicht durch das Frieren von Wasser beschädigt oder beeinträchtigt wird. In der Praxis wird dann, wenn die Umgebungstemperatur unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, ein Signal generiert, das die Fahrzeugsystemsteuerung aufweckt, ein Herunterfahren auf Ebene 2 zu beginnen. Das Herunterfahren auf Ebene 2 wird fertiggestellt, wobei die Temperatur nicht mehr überwacht wird (Block 108). Falls die Temperatur nicht unter dem vorgegebenen Punkt liegt, wird die Temperatur wiederholt nachgemessen. 2 Figure 12 is a schematic view of the trigger mechanism used in the system of the present invention. The trigger mechanism 40 includes the thermostat 42 which, upon sensing a temperature below the predetermined temperature, sends a low voltage to position 44 which is isolated from the 12 volt power line 46 by the resistor 48. The low voltage condition at location 44 causes a temporary low voltage condition at location 50 which is separated from location 44 by capacitance 52 . Eventually, item 50 returns to a high voltage state by charging through resistor 54 . The monostable 56 senses this low to high voltage transition at position 50 via the trigger input 58, whereupon the output 60 goes high. The pulse width of the output pulse is determined by the resistors 62 and the capacitance 64 whose connecting line is connected to the inputs 66 and 68 of the monostable multivibrator 56 . When output 60 goes high, electronic load relay (SSR) 70 closes and sends a signal to the vehicle control system through output 72. Finally, the monostable multivibrator senses whether the engine is being turned on and resets input 74. The vehicle uses input 74 to avoid another second level shutdown until an ignition key reset resets the circuit. The system is grounded through input 76. In another embodiment of the invention, a method of removing moisture from a fuel cell stack is provided. The presence of moisture in a fuel cell stack is undesirable if the temperature drops below freezing because the membrane in the fuel cell stack is then subject to destruction from icing and expansion. In 3 a flow chart summarizing the method according to the invention is shown. The method of the present invention is initiated as indicated by block 100 in which a level 1 shutdown is performed when the ignition is turned off (with a level 1 shutdown initiated at ignition key off). Level 1 shutdown means the ignition is turned off but the temperature is still monitored. The ambient temperature near the fuel cell is measured as indicated by block 102 . If the temperature drops below a predetermined temperature (e.g a set point) (block 104) a level 2 shutdown is initiated as indicated by block 106 by beginning flow of the moisture removing medium. The moisture-removing medium can be any gas that can remove moisture. Inexpensive examples include air and nitrogen. The moisture-removing medium can be transported in a separate tank of the vehicle. However, the preferred moisture-removing medium is air, which can be employed with the aid of a vehicle-carried compressor. The moisture-removing medium is flushed long enough to remove at least some of the water from the fuel cell. Specifically, the moisture-removing medium is flushed out of the fuel cell for a sufficient time to remove a sufficient amount of water in the fuel cell so that the fuel cell is not damaged or affected by water freezing. In practice, when the ambient temperature falls below the predetermined temperature, a signal is generated waking up the vehicle system controller to begin a level 2 shutdown. The level 2 shutdown completes with the temperature no longer being monitored (block 108). If the temperature is not below the specified point, the temperature is remeasured repeatedly.

Die Schritte des Messens der Umgebungstemperatur werden kontinuierlich oder zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen durchgeführt, während das Fahrzeug abgestellt wird, bis es angestellt wird. Die Temperaturmessung kann durch jeden geeigneten Temperatursensor durchgeführt werden, wie ein Thermostatelement, einen thermischen Schalter oder dergleichen. Ein geeigneter thermischer Schalter ist Texas Instrumentes Klixon 4286. Ferner kann die Temperaturmesseinrichtung an jeder Position im Fahrzeug angeordnet werden, wobei eine Temperaturmessung eine Information über die Temperatur des Brennstoffzellenstapels liefert. Spezifisch kann der Temperatursensor außerhalb der Brennstoffzelle an einem Ort im Fahrzeug angeordnet werden, der mit der Brennstoffzellentemperatur in Beziehung steht. Geeignete Positionen umfassen beispielsweise das Kühlmittel am Einlaß zum Brennstoffzellenstapel, oder eine Position außerhalb der Brennstoffzelle an einer Stelle im gleichen Kompartment wie die Brennstoffzelle, in der Umgebungsatmosphäre neben den Brennstoffzellenstapeln (bestehend aus Luft- und Wasserstoff) oder im Wasser der Brennstoffzelle (nämlich im entionisierten Wasser).The steps of measuring the ambient temperature are performed continuously or at successive time intervals while the vehicle is turned off until it is turned on. The temperature measurement can be performed by any suitable temperature sensor, such as a thermostatic element, a thermal switch or the like. A suitable thermal switch is Texas Instruments Klixon 4286. Furthermore, the temperature measuring device can be placed at any position in the vehicle, with a temperature measurement providing information about the temperature of the fuel cell stack. Specifically, the temperature sensor may be placed outside of the fuel cell at an in-vehicle location related to the fuel cell temperature. Suitable locations include, for example, the coolant at the inlet to the fuel cell stack, or a location outside of the fuel cell at a location in the same compartment as the fuel cell, in the ambient atmosphere adjacent the fuel cell stacks (consisting of air and hydrogen), or in the water of the fuel cell (i.e., in the deionized Water).

Die in der Durchführung der Erfindung verwendete vorbestimmte Temperatur ist bevorzugt größer oder gleich etwa 0°C. Besonders bevorzugt wird die vorbestimmte Temperatur größer oder gleich als etwa 3°C sein. Ein günstiger Bereich für die vorherbestimmte Temperatur bewegt sich zwischen 3°C bis etwa 7°C. Sobald das feuchtigkeitsentfernende Medium den Fluß durch den Brennstoffzellenstapel begonnen hat, ist es wichtig, dass dies ausreichend lange fortgeführt wird, um die gesamte Feuchtigkeit zu entfernen. Dieser Zeitraum kann dynamisch durch Verwendung von Sensoren im Brennstoffzellenstapel bestimmt werden, die messen, ob die Wassermenge auf ein vorherbestimmtes niedriges Niveau abgesunken ist. Alternativ kann die Menge empirisch durch ein Eichverfahren bestimmt werden. Dies bedeutet, dass eine Brennstoffzelle mit einer typischen Menge Feuchtigkeit einem Luftfluß ausgesetzt und die zur Entfernung des Wassers notwendige Zeit gemessen wird. Ein Zeitraum, der größer als dieser empirisch bestimmte Zeitraum ist, wird sodann für alle betriebenen Brennstoffzellenfahrzeuge eingesetzt.The predetermined temperature used in the practice of the invention is preferably greater than or equal to about 0°C. More preferably, the predetermined temperature will be greater than or equal to about 3°C. A favorable range for the predetermined temperature is from 3°C to about 7°C. Once the moisture-removing medium has begun to flow through the fuel cell stack, it is important that this continue for a sufficient time to remove all moisture. This period of time can be determined dynamically using sensors in the fuel cell stack that measure whether the amount of water has dropped to a predetermined low level. Alternatively, the amount can be determined empirically through a calibration procedure. This means that a fuel cell with a typical amount of moisture is exposed to a flow of air and the time required for the water to be removed is measured. A time period that is longer than this empirically determined time period is then used for all operated fuel cell vehicles.

Für eine vorgegebene Fahrzeugabschaltsequenz ist es lediglich notwendig, dass das feuchtigkeitsentfernende Medium einmal die Brennstoffzelle durchfließt. Demzufolge kann bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Auftreten des Schrittes des Spülens der Brennstoffzelle mit feuchtigkeitsentfernendem Medium eine FLAG setzen, so dass dann, falls das Fahrzeug sich über die vorherbestimmte Temperatur erwärmt und sodann unter die vorbestimmte Temperatur fällt, Schritt b so lange nicht wiederholt wird, bis der Motor einen weiteren Fahrzyklus durchläuft. Hierin bedeutet der Ausdruck „Fahrzyklus“ die Sequenz, bei der das Fahrzeug gestartet und sodann abgestellt wird. Demzufolge kann dann, wenn die Temperaturmeßeinrichtung ein thermischer Schalter ist, der Schalter sich selbst zurücksetzen, damit er wiederum nachprüfen kann, ob die Umgebungstemperatur unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, wenn das Fahrzeug durch Umdrehen des Zündschlüssels abgestellt wird (Abstellung der Ebene 1).For a given vehicle shutdown sequence, it is only necessary for the moisture-removing medium to flow through the fuel cell once. Accordingly, in a particularly preferred embodiment of the invention, the occurrence of the step of flushing the fuel cell with moisture removing medium may set a FLAG such that if the vehicle warms up above the predetermined temperature and then falls below the predetermined temperature, step b does not is repeated until the engine goes through another drive cycle. As used herein, the term "drive cycle" means the sequence in which the vehicle is started and then stopped. Accordingly, if the temperature sensing device is a thermal switch, the switch can reset itself to allow it to check again if the ambient temperature falls below the predetermined temperature when the vehicle is turned off by turning the ignition key (level 1 shutdown).

Dieses Merkmal der Erfindung kann unter Verwendung eines üblichen thermischen Schalters (wie der Texas Instruments Klixon 4286) oder einen Temperatursensor realisiert werden. Jedes Verfahren (Schalter oder Sensor) kann einen elektronischen Hardware Schaltkreis, wie einen Einmal-Timer-Schaltkreis oder einen Mikroprozessor mit Software einsetzen, um die benötigte Steuerlogik, die oben beschrieben wurde, umzusetzen.This feature of the invention can be implemented using a standard thermal switch (such as the Texas Instruments Klixon 4286) or temperature sensor. Each method (switch or sensor) can employ electronic hardware circuitry such as a one-time timer circuit or a microprocessor with software to implement the required control logic described above.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit die Fähigkeit, nur einem Luftdurchflußzyklus für jedes Fahrzeugabstellen zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Verfahren das Messen der Temperatur nahe eines Brennstoffzellenfahrzeugs, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug abgestellt wurde und Spülen von Luft durch die Brennstoffzelle, wenn die Umgebungstemperatur auf eine vorherbestimmte Temperatur fällt. Die Luft wird lange genug durchgespült so dass mindestens ein Teil des Wassers aus den Brennstoffzellensystem entfernt wird. Spezifisch wird Luft ausreichend lange durch das Brennstoffzellensystem gespült, um eine ausreichende Menge Wasser in der Brennstoffzelle zu entfernen, so dass das Brennstoffzellensystem durch Gefrieren von Wasser nicht beeinträchtigt oder zerstört wird, und dass das Auftreten des Schritts des Spülens von feuchtigkeitentfernendem Medium durch die Brennstoffzelle durch eine Steuerung abgespeichert wird, welche den Luftfluß anstellt, so dass dann, wenn sich das Fahrzeug über die vorherbestimmte Temperatur erwärmt und danach unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, Schritt b solange nicht wiederholt wird, bis der Motor einen weiteren An-/Auszyklus durchläuft. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt des Messens der Umgebungstemperatur in der gleichen Weise wie oben durchgeführt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the method of removing moisture includes the ability to allow only one air flow cycle for each vehicle stop. In this embodiment, the method includes measuring the temperature near a fuel cell vehicle when the combustion fuel cell vehicle has been stopped and purging air through the fuel cell when the ambient temperature drops to a predetermined temperature. The air is purged long enough to remove at least some of the water from the fuel cell system. Specifically, air is flushed through the fuel cell system for a sufficient time to remove a sufficient amount of water in the fuel cell so that the fuel cell system is not affected or destroyed by freezing water, and that the step of flushing moisture-removing medium through the fuel cell occurs a control is stored which turns on the air flow so that if the vehicle warms up above the predetermined temperature and thereafter falls below the predetermined temperature, step b is not repeated until the engine undergoes another on/off cycle. In this particularly preferred embodiment, the step of measuring the ambient temperature is performed in the same manner as above.

Während die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen illustriert und beschrieben wurde, sollen diese Ausführungsformen keinesfalls alle möglichen Formen der Erfindung illustrieren und beschreiben. Stattdessen sollen die in der Beschreibung verwendeten Wort lediglich umschreibend als limitierend gesehen werden und selbstverständlich können verschiedenartigste Änderungen ohne Abweichung vom Kern und Schutzumfang der Erfindung durchgeführt werden.While the invention has been illustrated and described in terms of preferred embodiments, these embodiments are in no way intended to illustrate and describe all possible forms of the invention. Rather, the words used in the specification should be considered as limiting only and, of course, various changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (18)

Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle, mit den Schritten: a) Messen der Temperatur in der Nähe des Brennstoffzellenfahrzeugs, wenn die Fahrzeugzündung abgestellt wurde; und b) Spülen von Luft oder Stickstoff durch die Brennstoffzelle, wenn die Umgebungstemperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur sinkt, wobei die Brennstoffzelle ausreichend lange mit Luft oder Stickstoff gespült wird, um eine ausreichende Menge Wasser aus der Brennstoffzelle zu entfernen, so dass die Brennstoffzelle durch das Frieren von Wasser nicht beschädigt wird, und Speichern des Auftretens des Schrittes des Spülens von Luft oder Stickstoff durch die Brennstoffzelle in einer Steuerung, welche die Luft oder Stickstoff anstellt, so dass dann, falls das Fahrzeug über die vorherbestimmte Temperatur aufwärmt und sodann unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, Schritt b) solange nicht wiederholt wird, bis der Motor einen weiteren Anschalt- und Abstellzyklus durchläuft.A method of removing moisture from a fuel cell, comprising the steps of: a) measuring the temperature in the vicinity of the fuel cell vehicle when the vehicle ignition has been switched off; and b) purging air or nitrogen through the fuel cell when the ambient temperature drops below a predetermined temperature, wherein the fuel cell is purged with air or nitrogen for a sufficient time to remove a sufficient amount of water from the fuel cell so that the fuel cell is freed from freezing is not damaged by water, and storing the occurrence of the step of purging air or nitrogen through the fuel cell in a controller that turns on the air or nitrogen so that if the vehicle warms up above the predetermined temperature and then below the predetermined temperature falls, step b) is not repeated until the engine goes through another start and stop cycle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Umgebungstemperatur kontinuierlich oder zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen durchgeführt wird, während das Fahrzeug abgestellt wird, bis das Fahrzeug betrieben wird.procedure after claim 1 , characterized in that the step of measuring the ambient temperature is performed continuously or at successive time intervals while the vehicle is parked until the vehicle is operated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Umgebungstemperatur kontinuierlich oder zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen durchgeführt wird, bis die Temperatur in der Nachbarschaft der Brennstoffzelle unter die vorherbestimmte Temperatur sinkt.procedure after claim 1 , characterized in that the step of measuring the ambient temperature is performed continuously or at successive time intervals until the temperature in the vicinity of the fuel cell falls below the predetermined temperature. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der Umgebungstemperatur durch einen Temperatursensor durchgeführt wird.procedure after claim 1 , characterized in that the step of measuring the ambient temperature is performed by a temperature sensor. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor im Kühlmittel am Einlass zum Brennstoffzellenstapel; in der Umgebung neben den Brennstoffzellenstapeln oder im Wasser in der Brennstoffzelle angeordnet wird.procedure after claim 4 , characterized in that the temperature sensor in the coolant at the inlet to the fuel cell stack; placed in the environment next to the fuel cell stacks or in the water in the fuel cell. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor ausserhalb der Brennstoffzelle an einem Ort im Fahrzeug angeordnet wird, der mit den Brennstoffzellentemperaturen korreliert ist.procedure after claim 2 , characterized in that the temperature sensor is arranged outside the fuel cell at a location in the vehicle which is correlated with the fuel cell temperatures. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorherbestimmte Temperatur größer oder gleich 0°C ist.procedure after claim 1 , characterized in that the predetermined temperature is greater than or equal to 0°C. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorherbestimmte Temperatur zwischen etwa 3°C bis etwa 7°C liegt.procedure after claim 1 , characterized in that the predetermined temperature is between about 3°C to about 7°C. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausreichende Zeit, um Luft durch die Brennstoffzelle zu spülen so bestimmt wird, dass sie größer als die Zeit ist, die notwendig ist, um im Wesentlichendas gesamte in einer Brennstoffzelle gemessene Wasser zu entfernen.procedure after claim 1 characterized in that the time sufficient to sweep air through the fuel cell is determined to be greater than the time necessary to remove substantially all water measured in a fuel cell. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine vorgegebenen Motorabschaltung das Auftreten des Schrittes des Spülens von Luft durch die Brennstoffzelle eine FLAG setzt, so dass dann, falls das Fahrzeug über die vorherbestimmte Temperatur aufwärmt und nachfolgend unter die vorherbestimmte Temperatur fällt, der Schritt B solange nicht wiederholt wird, bis der Motor einen weiteren Anschalt- und Abschaltzyklus durchläuft.procedure after claim 1 , characterized in that for a given engine shutdown, the occurrence of the step of purging air through the fuel cell sets a FLAG such that if the vehicle warms up above the predetermined temperature and subsequently falls below the predetermined temperature, step B is not repeated until then until the motor goes through another start and stop cycle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchtigkeitsentfernende Medium Luft oder Stickstoffgas ist.procedure after claim 1 , characterized in that the moisture-removing medium is air or nitrogen gas. System zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einer Brennstoffzelle (4) in einem Fahrzeug, mit: - einer Temperaturmessvorrichtung (6), um die Temperatur neben der Brennstoffzelle (4) in einem Fahrzeug zu messen; - einer Feuchtigkeitsentfernungsmedium Quelle; - einer Leitung, um das Feuchtigkeitsentfernungsmedium zur Brennstoffzelle zu leiten; und - einer Steuerung, die Temperaturdaten vom Temperatursensor erhält, wobei die Temperatursteuerung ein Feuchtigkeitsentfernungsmedium-Spülereignis, bei dem das Feuchtigkeitsentfernungsmedium durch die Brennstoffzelle gespült wird, dann initiiert, wenn die Umgebungstemperatur unter eine vorherbestimmte Temperatur sinkt und die Steuerung feststellt, dass ein Spülereignis während eines vorgegebenen Motorabschaltzeitraums aufgetreten ist, so dass dann, falls das Fahrzeug über die vorherbestimmte Temperatur erwärmt und danach unter die vorherbestimmte Temperatur abkühlt, ein nachfolgendes Mediumspülereignis so lange nicht initiiert wird, bis das Fahrzeug einen weiteren Motoran- und Abschaltzyklus durchläuft.System for removing moisture from a fuel cell (4) in a vehicle, comprising: - A temperature measuring device (6) to measure the temperature next to the fuel cell (4) in a vehicle; - a moisture removal medium source; - a pipe to lead the moisture removing medium to the fuel cell; and - a controller that receives temperature data from the temperature sensor, wherein the temperature controller initiates a moisture-removing medium flushing event, in which the moisture-removing medium is flushed through the fuel cell, when the ambient temperature drops below a predetermined temperature and the controller determines that a flushing event occurs during a predetermined engine off period has occurred such that if the vehicle warms above the predetermined temperature and thereafter cools below the predetermined temperature, a subsequent media purge event will not be initiated until the vehicle undergoes another engine on and off cycle. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor die Umgebungstemperatur kontinuierlich oder zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen mißt, während das Fahrzeug abgestellt wird, bis das Fahrzeug betrieben wird.system after claim 12 , characterized in that the temperature sensor measures the ambient temperature continuously or at successive time intervals while the vehicle is parked until the vehicle is operated. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor ein Thermostatelement oder ein thermischer Schalter ist.system after claim 12 or 13 , characterized in that the temperature sensor is a thermostat element or a thermal switch. System nach Anspruch 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor im Kühlmittel am Einlaß zum Brennstoffzellenstapel, in der Umgebungsatmosphäre in der Nähe der Brennstoffzellenstapel oder im Wasser in der Brennstoffzelle angeordnet ist.system after claim 12 - 14 , characterized in that the temperature sensor is arranged in the coolant at the inlet to the fuel cell stack, in the ambient atmosphere near the fuel cell stack or in the water in the fuel cell. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor außerhalb der Brennstoffzelle an einem Ort im Fahrzeug angeordnet ist, der mit den Brennstoffzellentemperaturen korreliert ist.system after claim 12 , characterized in that the temperature sensor is arranged outside the fuel cell at a location in the vehicle, which is correlated with the fuel cell temperatures. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorherbestimmte Temperatur größer oder gleich 0°C ist.system after claim 12 , characterized in that the predetermined temperature is greater than or equal to 0°C. System nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorherbestimmte Temperatur zwischen etwa 3° bis etwa 7°C liegt.system after claim 12 , characterized in that the predetermined temperature is between about 3° to about 7°C.
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